信息技術在高中數學教學中的運用與研究

牟克紅

（甘肅省永登縣職業中等專業學校，甘肅永登 730300）

信息技術在高中數學教學中的運用由來已久，但是在過去很長一段時間里，運用層級不高，多作為教師備課、展示教材知識、布置練習作業的媒介。一些家長也認為信息技術會占據學生的時間與精力，存在玩物喪志的風險，導致信息技術的教育教學價值無法體現出來。隨著減負增效改革要求的深入推進，高中數學新課標明確要求教師要加強運用信息技術，以推動課堂教學的變革。高中數學教師要充分認識到信息技術的教學價值，在課堂教學中積極應用，以推動學科教學發展。

一、高中數學教學運用信息技術的作用

（一）有助于學生學習熱情化

高中數學知識理論性強、體量巨大、難度較高，是很多學生的短板科目。學生在學習數學知識的時候，普遍感覺枯燥乏味，只能疲于應付，毫無學習興趣可言。存在這一問題的原因包括兩個方面：一是教師的教學過程比較單調，二是知識本身不夠靈活生動。而借助信息技術開展教學活動，一方面可以給教師創造更多樣的教學方法，創造更豐富的教學過程，師生、生生之間的互動變得更多、更容易；另一方面讓知識變得靈動起來，更直觀、更形象。這樣學生更愿意參與到教師的教學互動中，能感受到數學知識具有很強的趣味性和實用性。教師還可以創設信息化教學情境，以放松學生緊張的學習心理，打造積極和諧的教學氛圍。這樣數學課堂不再死氣沉沉，而是充滿活力，學生很容易被氛圍影響，進而產生很高的學習熱情。

（二）有助于教師教學多樣化

傳統教學模式下，高中數學教師多以照本宣科和題海戰術為主，教學方法單一呆板，教學過程波瀾不驚。還有的教師對于新技術、新教具持排斥態度，認為高中數學課堂教學本就緊張，學生的注意力不應該被其他元素分散。而在信息技術的助力下，教學形式更加多樣化，包括開展線上教學，遠程解答學生疑惑，幫助學生繼續學習和探究；開展互動教學，通過交互式電子白板，讓師生之間、學生之間的交流互動更加便捷，能實現數學思維的碰撞，解題技巧的優化；開展實驗教學，以信息技術及軟件為基礎，將一些無法在實驗室完成的實驗通過計算機模擬出來，讓學生對數學知識有直觀認識，降低學習難度。在信息技術助力下，高中數學課堂教學方法、模式有了很大的創新，需要教師結合教學需要，立足信息技術特點，以更多樣的教學形式去實現更高效的教學成果。

（三）有助于數學知識具象化

高中數學知識以抽象、理論、數字化為主，導致學生在大腦中無法建立相關知識點的模型，更多的是依靠反復練習、反復記憶來掌握知識點，這也使得學生學習效率非常低。而在信息技術的助力下，教師可以將抽象的數學知識具體形象地展示出來，促使學生直接感受數學理論知識的具體形態，并且能將這些形態印記在自己的大腦中，形成具體客觀的認知。這無論對于學生理解數學知識，還是整個數學知識架構的建立都具有積極的意義，以此幫助學生更好地理解和消化知識。同時，高中數學知識具有很強的邏輯性，需要學生具備一定的邏輯思維素質，這對于高中生來說具有一定的挑戰性。而借助信息技術中的搜索、分析、編輯等功能，教師可以將抽象的邏輯關系以具體的圖文形式直接呈現出來，推動學生將思維中的邏輯關系圖與信息技術呈現出的邏輯關系圖進行對比，進而不斷完善和發展學生的學科思維。

二、信息技術融入高中數學課堂教學的有效策略

（一）借助信息技術重構教學板塊，讓課堂教學更科學

高中數學知識體量巨大，如果對知識不進行重組加工，會讓學生在學習的時候感覺到知識雜亂無章，無法建立完整的知識體系。為此，高中數學教師要按照新課標的板塊化、單元化教學要求，借助信息技術重構教學板塊，將相似、相關的知識點梳理出來，并將其作為一個獨立的教學板塊，以此提高教學的有效性。在新學期開始的時候，教師需要梳理出教材中哪些知識點存在關聯，尤其是分布在不同單元中的相關知識點，要能借助信息技術將其摘抄、編排在一起。在教學過程中，教師通過適當的延伸與拓展將板塊內知識點串聯起來，避免了知識的碎片化，幫助學生建立了完整的知識體系。

以必修3 教材中的“統計”和“概率”這兩個章節為例，它們之間具有一定的聯系，在應用層面具有相通之處，比如統計是概率的基礎，概率是統計的延伸應用。針對這一情況，教師可以借助信息技術將兩個章節中相關內容以表格的形式梳理出來，并將知識點之間的聯系進行橫向的串聯，以此構建了一個相對完整的教學板塊。在教學過程中，教師可以借助多媒體展示課件，讓學生系統地學習和應用這兩章內容，逐步形成比較完整的知識體系。

教學板塊的劃分是高效教學的基礎。為了科學、明了地梳理教學板塊，教師可以借助信息技術實現對教學板塊的有效重構，并且能夠直接、及時地展示在學生面前，實現教學的精準性與高效性。

（二）借助信息技術解剖難點知識，讓課堂教學更高效

在高中數學學科中有很多難點知識影響著教學進度，關系著學生學科知識架構的建立，決定著學生學習成效的高低，所以帶領學生解決難點知識是教師教學的重要目標。解決難點知識的有效方法之一就是借助信息技術具有的直觀化展示、形象化演變、分布式剖析等優點，將抽象的難點知識直觀化呈現出來，將難點知識的推導過程形象化羅列出來，能采取逐步分解的形式幫助學生由易到難、由表及里的理解。這樣學生就能循序漸進地深層次理解教材中的難點知識。

例如，“三角函數”這一章節涉及的難點知識是“正弦、余弦函數圖像變換”。如果教師只是照本宣科、強化練習，學生就難以理解和記憶圖像變換的具體規律，不能準確區分出正弦函數、余弦函數的不同。針對這一情況，教師可以借助幾何畫板直觀展示正弦函數、余弦函數圖像變換的軌跡，引導學生直觀地把握變化的特點。如對于正弦函數y=Asin（ωx+φ），需要將其圖像變成一個正弦函數y=sinx 的圖像。針對這一問題，教師可以借助幾何畫板將兩個函數的圖像進行轉變，引導學生仔細觀察，進而幫助學生很好地理解A、ω、φ 的意義。在看過動態視頻之后，學生不僅會對知識有較好的理解，還會在大腦中強化對這一難點知識的理解和記憶，以此深度學習和有效理解正弦函數、余弦函數圖像的變化規律和特點。

高中數學教師在借助信息技術解剖難點知識的時候，要鼓勵學生發表自己的意見，并且鼓勵學生嘗試著利用信息技術去驗證自己的思考和假設，這個過程是學生內化難點知識的關鍵舉措。

（三）借助信息技術推動互動交流，讓課堂教學更積極

有效互動是實現高質量課堂教學的關鍵。高中數學知識體量大、教學難點多、學科思維要求高，需要師生、生生有效互動，促使學生在互動中開拓數學思維，在交流中豐富解題方法。而便于互動交流是信息技術的最大特點，如交互式電子白板、在線技術、智能終端等現代信息技術能夠提升互動效果。為此，高中數學教師要引導學生利用信息技術將自己在數學知識學習過程中的所思所獲、所想所得及時與教師、同學交流。與此同時，學生有了互動交流的渠道，能夠積極主動地學習知識、交流想法。

例如，在講解新知識的時候，教師可以借助信息技術實現與學生的全流程交流互動，以激活教學氛圍。在預習環節，教師可以將準備好的預習問題通過網絡提供給學生，并要求學生在課前完成預習任務。學生在預習過程中需要將自己不理解的知識通過在線技術及時反饋給教師，而教師需要針對學生的反饋及時優化教學計劃，保證課堂教學的針對性。在課堂教學中，教師可以設計一些分層作業，在合適的時間節點將分層作業通過交互式電子白板布置給學生，學生結合自己的學習情況去選擇合適層級的作業。教師可以通過交互式電子白板及時了解學生的做題情況，把握學生的解題思路，與學生點對點交流和引導，保證精準化引導和教學。在課后，教師可以布置一些拓展延伸學習內容，并上傳到班級學習交流群中，學生查收之后去完成，并將完成結果提交到線上平臺中。在信息技術的助力下，整個教學過程實現了師生有效互動與交流，提高了教學全流程的效能。同時，借助信息技術，教師能夠理清學生的學習需求，解答學生的學習困惑，這也是信息技術助推師生、生生交流的一種具體體現。

（四）借助信息技術具象抽象知識，讓課堂教學更直觀

正如前文所述，高中數學學科知識的最大特點是抽象性較高，理論性較強，很多知識點學生無法在大腦中產生具體的聯想。為此，教師要借助信息技術將抽象的數學知識具象化，針對函數、不等式、復數等抽象程度較高的知識點，構建數學模型，這樣學生就能簡化數學理論，強化數學認知。對于教材中幾何類的知識點，教師要能借助信息技術將立體圖形動態展示在大屏幕上，帶給學生更直觀的感受，并且在學生大腦中建立起立體圖形的模型，以此實現學生空間思維的形成與發展。對于教材中數字類的知識點，教師要能借助信息技術將它們抽象成具體的圖形、坐標、表格等可以直接認知的形式，幫助學生認識和理解抽象數學思維的具體體現，這樣學生不僅可以更加直觀地學習數學知識，更能培養好學科核心素養。

例如，“函數的應用”這一章節涉及“二分法求方程的近似解”知識點，這個知識點非常抽象，無法直觀地展示出來，需要學生借助學科思維去理解。傳統教學多要求學生死記硬背步驟，導致學生不能深入理解。為解決這一問題，教師可以借助現代信息技術設計一個動畫視頻并向學生直觀展示步驟的演變過程，將確定區間、區間中心、精確度判斷三個知識點系統性地展示出來，讓學生深刻了解這個知識點的內涵。借助信息技術開展教學活動幫助學生理順了思考的路徑，形成了數學思維。同時，在觀看動畫視頻的過程中，學生的學習熱情變得更加高漲。

高中數學教師在具象化處理理論化數學知識的時候，要保證具象之后的結果符合高中生的認知能力和生活經驗，并且可以幫助學生在具象化的結果中深入思考和理解其中的數學知識、培養數學思維。

（五）借助信息技術設計微課資源，讓課堂教學更高效

整個高中數學學科知識體量比較大，每一個學生都存在不同的學習難點與重點，尤其是在課后復習鞏固階段，會遇到不同的問題。針對這一情況，教師需要借助信息技術去設計微課，并在學生遇到難以理解知識點的時候引導學生及時查看微課，進而實現精準化鞏固提升，提高課堂教學的效率。一般而言，教師可以將自己的上課視頻按照知識點的不同編輯成微課，然后上傳到班級學習交流群中。

例如，對于“空間幾何體”這一章內容，教師可以將關鍵知識點的講解過程錄制成視頻，然后結合不同的知識點將整個視頻分成幾個小視頻。為了幫助學生突破自己的知識盲區，教師要對微課內容進行適當的調整，包括延伸講解、插入作業任務等內容，這能夠保證微課資源的完整性，也能夠幫助學生在小微課中收獲大量知識。如本章節微課主要分為多面體、旋轉體、棱柱等概念的理解、空間幾何體結構特征的比較、空間思維的形成等，這樣學生就能結合自己的學習情況精準選擇微課資源。

同時，高中數學教師可借助信息技術將重點知識制作成微課，并上傳到在線學習平臺，助力學生實現精準學習。這樣學生不僅可以通過微課學習知識，還可以在課后借助微課進行知識的鞏固與提升。

三、結語

綜上所述，高中數學知識量大、難度高、思維性強，需要教師借助信息技術資源來梳理知識體系、剖解難點知識、直觀展示數學思維過程，讓學生高效地學習數學知識，并且能培養學科核心素養。在具體的教學實踐中，教師要能借助信息技術重構教學板塊，讓課堂教學更科學；解剖難點知識，讓課堂教學更高效；推動互動交流，讓課堂教學更積極；具象演示知識，讓課堂教學更直觀；設計微課資源，讓課堂教學更高效。以此幫助教師創新教學方法，幫助學生學深數學知識，并培養學生數學思維、空間觀念、邏輯推理能力等學科關鍵能力和核心素質。